Was ist hier abgebildet?

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(a) Diamantstempelzelle

(b) Schwerlastwaage

(c) Scheibenantenne

 

Abb.: Die erste Diamantstempelzelle, handgefertigt von C. E. Weir (1957-58). (Bild: G. J. Piermarini, J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol.)

  

Mit einer Diamantstempelzelle lassen sich kleine Materialproben durch einen sehr hohen Druck komprimieren. Ein hoher Druck kann erreicht werden, indem eine moderate Kraft auf eine kleine Fläche wirkt. Um die Deformation und Ungenauigkeit der die Kraft auf die Probe bringenden Stempel zu minimieren, müssen sie sehr hart und aus einem möglichst inkompressiblen Material sein. Daher bietet sich Diamant dafür an.

Die erste Diamantstempelzelle wurde in den späten 1950ern von Weir, Lippincott, Van Valkenburg und Bunting am National Bureau of Standards (USA) entwickelt, die damit das Feld der Hockdruck-Forschung revolutionierten. Die ersten Prototypen waren noch eingeschränkt in ihrem Druckbereich und ihrer Kallibrierbarkeit. Seitdem wurden sie kontinuierlich weiterentwickelt und zu einem verbreitenen Gerät, um im Labor hohe statische Drücke zu erzeugen. Heutzutage können statische Drücke von bis zu 360 GPa erreicht werden, was der Größenordnung des Drucks im Erdinnern entspricht.

MH